KR100793060B1 - 유도 결합 급전 방식의 안테나, ｒｆｉｄ 태그 및 안테나임피던스 정합방법 - Google Patents

유도 결합 급전 방식의 안테나, ｒｆｉｄ 태그 및 안테나임피던스 정합방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100793060B1
KR100793060B1 KR1020050031363A KR20050031363A KR100793060B1 KR 100793060 B1 KR100793060 B1 KR 100793060B1 KR 1020050031363 A KR1020050031363 A KR 1020050031363A KR 20050031363 A KR20050031363 A KR 20050031363A KR 100793060 B1 KR100793060 B1 KR 100793060B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
antenna
impedance
loop
resonator
rfid tag
Prior art date
Application number
KR1020050031363A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060064454A (ko
Inventor
손해원
최원규
윤재훈
표철식
채종석
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to US11/297,256 priority Critical patent/US7545328B2/en
Publication of KR20060064454A publication Critical patent/KR20060064454A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100793060B1 publication Critical patent/KR100793060B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • H01Q1/2225—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems used in active tags, i.e. provided with its own power source or in passive tags, i.e. deriving power from RF signal
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G06K19/07773—Antenna details
    • G06K19/07777—Antenna details the antenna being of the inductive type
    • G06K19/07779—Antenna details the antenna being of the inductive type the inductive antenna being a coil
    • G06K19/07783—Antenna details the antenna being of the inductive type the inductive antenna being a coil the coil being planar
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/314—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors
    • H01Q5/335—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors at the feed, e.g. for impedance matching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/42—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole with folded element, the folded parts being spaced apart a small fraction of the operating wavelength

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

본 발명은 유도 결합(inductive coupling)을 이용한 급전(feeding) 방식의 안테나 및 이를 장착한 RFID 태그에 관한 것이다.
본 발명에 따른 안테나는 안테나의 방사체(radiator)로서 안테나의 동작주파수(operating frequency)에서 공진하는 공진부와, 상기 안테나에 연결되는 소자에 RF 신호를 제공하며, 상기 안테나의 동작주파수에 해당하는 파장의 30% 이하인 내곽 둘레를 갖는 루프(loop) 형태의 급전부를 포함하며, 공진부와 급전부는 상호 유도결합된다. 급전부는 상기 소자에 접속하는 터미널(terminal)이 형성된 루프(loop) 형태이다. 상기 공진부는 상기 안테나의 공진주파수를 결정하며, 상기 급전부는 상기 소자에 접속하는 터미널(terminal)이 형성된 루프(loop) 형태이다. 상기 안테나의 입력임피던스의 허수부는 상기 루프의 자체 인덕턴스(self-inductance)에 의하여 결정된다. 즉, 상기 루프의 선폭 또는 내부면적에 따라 안테나의 임피던스의 허수부가 조절된다. 또한, 공진부와 루프간의 거리, 또는 공진부와 인접한 루프면의 길이에 따라 안테나의 임피던스의 실수부가 조절된다. 공진부와 급전부는 하나의 기판의 동일 면에 제작될 수도 있고, 하나의 기판의 서로 다른 면에 각각 제작될 수도 있으며, 각각 별도의 기판에 제작될 수도 있다. 바람직하게는, 공진부는 다이폴 구조를 갖는다.
본 발명은 유도결합 급전방식을 이용하여 태그 안테나가 저항 대비 용량성 리액턴스가 큰 입력 임피던스를 가지는 RF 프런트 엔드에 효율적으로 정합이 가능한 효과를 제공한다.
안테나, RFID, 태그, 유도 결합

Description

유도 결합 급전 방식의 안테나, ＲＦＩＤ 태그 및 안테나 임피던스 정합방법{Antenna Using Inductively Coupled Feeding Method, RFID Tag thereof and Antenna Impedence Matching Method thereof}
도 1은 본 발명이 적용되는 RFID 시스템의 블럭도;
도 2는 태그 안테나와 RF 프런트 엔드를 모델링한 회로의 회로도;
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 태그 안테나의 구성도;
도 4는 도 3의 태그 안테나를 모델링한 회로의 회로도;
도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 태그 안테나의 구성도;
도 6A는 도5의 태그 안테나에 대해 주파수의 변화에 따른 안테나 입력 임피던스의 변화를 보여주는 그래프; 및
도 6B는 도5의 태그 안테나와 RF 프런트 엔드 사이의 반사 손실(return loss)을 나타내는 그래프이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: RFID 리더 120: RFID 태그
121: RF 프런트 엔드 122: 신호처리부
123: 태그 안테나 310: 공진부
320: 급전부
본 발명은 안테나, RFID(Radio Frequency Identification) 태그(tag or transponder) 및 안테나 임피던스 정합방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 유도 결합(inductive coupling)을 이용한 급전(feeding) 방식의 안테나 및 이를 장착한 RFID 태그와, 안테나 임피던스 정합방법에 관한 것이다.
RFID 태그는 RFID 리더(reader or interrogator)와 함께, 자재 관리, 보안 등의 다양한 분야에 사용된다. 일반적으로, RFID 태그를 부착한 물체가 RFID 리더의 인식 영역(read zone)에 놓이게 되면, RFID 리더는 특정한 반송 주파수(carrier frequency)를 가지는 RF 신호를 변조하여 태그에게 질문(interrogation) 신호를 보내고, RFID 태그는 리더의 질문에 응답한다. 즉, RFID 리더는 특정 주파수를 가지는 연속적인 전자파(continuous electromagnetic wave)를 변조하여 태그에게 질문 신호(interrogating signal)를 송출하고, RFID 태그는 내부 메모리에 저장된 자신의 정보를 리더에게 전달하기 위하여, 리더로부터 송출된 전자파를 후방 산란 변조(back-scattering modulation)시켜 리더에게 되돌려 보낸다. 후방 산란 변조란 리더로부터 송출된 전자파를 RFID 태그가 산란시켜 리더에게 되돌려 보낼 때, 그 산란되는 전자파의 크기나 위상을 변조하여, 태그의 정보를 보내는 방법이다.
전지(battery)가 없는 수동형 RFID 태그는 자신의 동작 전력을 얻기 위하여 리더로부터 송출되는 전자파를 정류하여 자신의 전원으로 이용한다. 수동형 태그가 정상적으로 동작하기 위해서는 태그가 놓여진 위치에서 리더로부터 송출된 전자파의 세기가 특정 문턱값(threshold) 이상이 되어야 한다. 즉, 리더로부터 송출되어 태그에 도달하는 전자파의 세기에 의해서 인식 영역이 제한된다. 그러나 리더의 송출 전력은 미국의 FCC(Federal Communication Commission)를 비롯한 각 국의 지역 규정(local regulation)에 따른 규제를 받으므로 리더의 송출 전력을 무조건 높일 수는 없다. 따라서, 리더의 송출 전력을 높이지 않고 인식 영역을 넓히기 위해서는 RFID 태그가 효율적으로 리더로부터 송출된 전자파를 수신하여야 한다.
RFID 태그의 효율을 높이는 한 방법으로 별도의 정합회로(matching circuit)을 사용하는 방법이 있다. 일반적으로 RFID 태그는 안테나, RF 프런트 엔드(front-end)와, 신호처리부를 포함하며, RF 프런트 엔드와 신호처리부는 1개의 칩(chip)으로 제작된다. 정합회로를 사용하는 방법은 별도의 정합회로를 통해 안테나와 RF 프런트 엔드를 공액 정합시켜 안테나에서 RF 프런트 엔드로 전달되는 신호의 세기를 극대화하는 방법이다. 그러나, 커패시터와 인덕터의 조합으로 구성되는 정합 회로는 칩에서 많은 면적을 요구하게 되므로 소형화 및 비용 측면에서 이를 칩 내부에 포함하기는 곤란한 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 유도 결합(inductive coupling) 급전 방식을 이용하여, 작고, 가볍고, 저가이면서도 RF 프런트 엔드에 효율적인 정합이 가능한 안테나를 제공한다.
또한, 본 발명은 저항 대비 용량성 리액턴스가 큰 입력 임피던스를 가지는 RF 프런트 엔드에 효율적으로 광대역 정합이 가능한 급전 구조 및 이를 이용한 안테나를 제공한다.
삭제
또한, 본 발명은 상기 안테나를 갖는 RFID 태그를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 안테나의 임피던스를 정합하는 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 안테나는 안테나의 방사체(radiator)로서 안테나의 동작주파수(oprerating frequency)에서 공진하는 공진부와, 상기 안테나에 연결되는 소자에 RF 신호를 제공하며, 상기 안테나의 동작주파수에 해당하는 파장의 30% 이하인 내곽 둘레를 갖는 루프(loop) 형태의 급전부를 포함하며, 공진부와 급전부는 상호 유도결합된다. 상기 공진부는 상기 안테나의 공진주파수를 결정하며, 상기 급전부는 상기 소자에 접속하는 터미널(terminal)이 형성된 루프(loop) 형태이다. 상기 안테나의 입력임피던스의 허수부는 상기 루프의 자체 인덕턴스(self-inductance)에 의하여 결정된다.
바람직하게는, 급전부는 상기 소자에 접속하는 터미널(terminal)이 형성된 루프(loop) 형태이다. 공진부와 급전부는 하나의 기판의 동일 면에 제작될 수도 있고, 하나의 기판의 서로 다른 면에 각각 제작될 수도 있으며, 각각 별도의 기판에 제작될 수도 있다. 바람직하게는, 공진부는 다이폴 구조를 갖는다.
삭제
본 발명에 따른 RFID(Radio Frequency Identification) 태그는 RFID 리더로부터 RF 신호를 수신하는 안테나, RF 신호를 정류 및 검파하는 RF 프런트 엔드와, RF 프런트 엔드에 연결된 신호처리회로를 포함하고, 특히, 안테나는 안테나의 방사체(radiator)로서 안테나의 동작주파수(operating frequency)에서 공진하는 공진부와, 상기 안테나의 동작주파수에 해당하는 파장의 30% 이하인 내곽 둘레를 갖는 루프(loop) 형태의 급전부를 포함하며, 공진부와 급전부는 상호 유도결합된다.
상술한 목적 및 특징은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 본발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 RFID 시스템(100)의 블럭도를 나타낸다. RFID 시스템(100)은 고유정보를 저장하는 RFID 태그(120), 판독 및 해독 기능을 갖는 RFID 리더(110), RFID 리더(110)를 통해 RFID 태그(120)로부터 읽어들인 데이터를 처리하는 호스트 컴퓨터(미도시)로 이루어진다.
RFID 리더(110)는 당업계에 알려진 임의의 형태일 수 있다. RFID 리더(110)는 RF 송신부(111), RF수신부(112) 및 리더 안테나(113)를 포함하며, 리더 안테나(113)는 RF 송신부(111)와 RF 수신부(112)에 전기적으로 연결되어 있다. RFID 리더(110)는 RF 송신부(111) 및 리더 안테나(113)를 통해 RF신호를 RFID 태그(120)에 전송한다. 또한, RFID 리더(110)는 리더 안테나(113) 및 RF 수신부(112)를 통해 RF신호를 RFID 태그(120)로부터 수신한다. 미국특허 4,656,463호에 제시된 바와 같 이, RFID 리더(110)의 구성은 당업계에 잘 알려져 있으므로 구체적인 설명은 생략한다.
RFID 태그(120)는 RF 프런트 엔드(front end, 121), 신호처리부(122) 및 본 발명에 따른 태그 안테나(123)를 포함한다.RF 프런트 엔드(121)는 당업계에 알려진 임의의 형태일 수 있다. 수동형 RFID 태그인 경우, RF 프런트 엔드(121)는 수신된 RF 신호를 직류전압으로 변환하여 신호처리부(122)가 동작하는 데 필요한 전력을 공급한다. 또한, RF 프런트 엔드(121)는 수신된 RF신호로부터 기저대역 신호를 추출한다. 미국특허 6,028,564호에 제시된 바와 같이, RF 프런트 엔드(121)의 구성은 당업계에 잘 알려져 있으므로 구체적인 설명은 생략한다. 신호처리부(122) 역시 당업계에 알려진 임의의 형태일 수 있으며, 한 예로 미국특허 594,2987호에 제시되어 있다.
RFID 시스템(100)의 동작을 살펴보면, RFID 리더(110)는 특정한 반송 주파수(carrier frequency)를 가지는 RF신호를 변조하여 RFID 태그(120)로 질문(interrogation)을 보낸다. RFID 리더(110)의 RF 송신부(111)에서 발생한 RF 신호는 리더 안테나(113)를 통하여 전자파의 형태로 외부에 송출된다. 외부로 송출된 전자파(130)는 태그 안테나(123)에 전달되며, 본발명에 따른 유도결합 급전 방식을 이용하는 태그 안테나(123)는 수신된 전자파를 RF 프런트 엔드(121)에 전달한다. RF 프런트 엔드(121)에 전달된 RF 신호의 크기가 RFID 태그(120)가 동작하기 위한 최소 요구 전력 이상이면, RFID 태그(120)는 RFID 리더(110)로부터 송출되는 전자파(130)를 후방 산란 변조하여 RFID 리더(110)의 질문에 응답한다.
여기서, RFID 리더(110)의 인식 영역(read zone)을 넓히기 위해서는 RFID 리더(110)로부터 송출되는 전자파(130)의 세기가 RFID 태그(120)가 요구하는 동작 전력을 제공할 수 있도록 충분히 커야 한다. 또한, 고효율의 태그 안테나(123)를 이용하여 상기 전자파(130)가 손실이 거의 없이 RF 프런트 엔드(121)에 전달될 수 있어야 한다. 태그 안테나(123)가 높은 효율을 가지기 위해서는 RFID 리더(110)의 반송 주파수에서 공진 특성을 가지고, RF 프런트 엔드(121)와 공액 정합(conjugate matching)이 되어야 한다.
도 2는 태그 안테나(123)와 RF 프런트 엔드(121)를 모델링한 등가 회로도이다. 회로는 전압원(
Figure 112006084260538-pat00001
), 안테나 임피던스(
Figure 112006084260538-pat00002
), RF 프런트 엔드 임피던스(
Figure 112006084260538-pat00003
)로 구성되어 있다. 전압원(
Figure 112006084260538-pat00004
)과 안테나 임피던스(
Figure 112006084260538-pat00005
)는 태그 안테나(123)의 등가 회로이며, RF 프런트 엔드 임피던스(
Figure 112006084260538-pat00006
)는 RF 프런트 엔드(121)의 등가 회로이다. 안테나 임피던스(
Figure 112006084260538-pat00007
)는 실수부(
Figure 112006084260538-pat00008
)와 허수부(
Figure 112006084260538-pat00009
)를 가진다. 실수부(
Figure 112006084260538-pat00010
)는 태그 안테나(123)의 등가 저항을 의미하고, 허수부(
Figure 112006084260538-pat00011
)는 태그 안테나(123)의 등가 리액턴스를 의미한다. RF 프런트 엔드 임피던스 역시, 실수부(
Figure 112006084260538-pat00012
)와 허수부(
Figure 112006084260538-pat00013
)를 가진다. 실수부(
Figure 112006084260538-pat00014
)는 RF 프런트 엔드(121)의 등가 저항을 의미하고, 허수부(
Figure 112006084260538-pat00015
)는 RF 프런트 엔드(121)의 등가 리액턴스를 의미한다.
일반적으로, 안테나 임피던스(
Figure 112005019678617-pat00016
)와 RF 프런트 엔드의 임피던스(
Figure 112005019678617-pat00017
)를 공액 정합시키면, 태그 안테나(123)로부터 RF 프런트 엔드(121)에 최대 전력이 전달된 다. 공액 정합이란 두 복소(complex) 임피던스에 대해, 임피던스의 절대값의 크기가 같고, 위상이 서로 반대 부호를 가지도록 하는 것이다. 즉, '
Figure 112005019678617-pat00018
'이고, '
Figure 112005019678617-pat00019
'가 되도록 태그 안테나(123)의 임피던스 또는 RF 프런트 엔드(121)의 임피던스를 조정하면 태그 안테나(123)로부터 RF 프런트 엔드(121)에 최대 전력이 전달된다.
일반적으로, 수동형 RFID 태그의 RF 프런트 엔드(121)는 다이오드를 이용한 정류 및 검파 회로로 구성되며, 회로의 특성 상 900MHz 대역에서 수Ω에서 수십Ω의 작은 저항(resistance) 성분(
Figure 112005019678617-pat00020
)과 수백Ω의 큰 용량성(capacitive) 리액턴스(reactance)(
Figure 112005019678617-pat00021
) 그리고 10 이상의 높은 Q(quality factor)를 가진다. 따라서, 공액 정합을 위한 안테나 임피던스(
Figure 112005019678617-pat00022
)는 수Ω에서 수십Ω의 작은 저항 성분(
Figure 112005019678617-pat00023
)과 수백Ω의 큰 유도성(inductive) 리액턴스(
Figure 112005019678617-pat00024
)를 가져야 하며, 동시에 리더에서 송출되는 전자파의 주파수에 공진하여야 한다. 본 발명에 따른 RFID 태그 안테나(123)는 유도결합 급전방식에 의해 저항 대비 큰 유도성 리액턴스를 가지도록 안테나 임피던스를 조절함으로써 효과적으로 RF 프런트 엔드에 정합하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 유도 결합 급전 방식을 이용한 태그 안테나(300)의 구성도이다. 태그 안테나(300)는 공진부(310)와 급전부(320)로 이루어진다. 공진부(310)는 급전부(320)와 결합된 위치인 급전점(311)을 기준으로 반파장 다이폴 구조이다. 급전부(320)는 직사각형 모양의 루프(loop)로 구성되며, 급전부의 양단(321A, 321B)에는 RF 프런트 엔드(121)가 연결된다.
공진부(310)의 공진주파수는 태그 안테나(300) 전체의 공진주파수를 결정한다. 또한, 공진부(310)의 구조는 태그 안테나(300) 임피던스의 실수부(
Figure 112005019678617-pat00025
)를 결정하는 주요한 인자이다. 공진부(310)와 급전부(320)는 상호 유도 결합되어 있으며, 이러한 유도 결합은 임피던스 변환기(impedance transformer)의 역할을 하게 된다. 즉, 복사 저항(radiation resistance)을 포함한 공진부(310)의 임피던스는 유도 결합을 통하여 변환된 임피던스로 급전부(320)의 양단(321A, 321B)에서 보이게 된다. 급전점(311)에서의 반파장 다이폴 임피던스(약 73Ω)는 유도 결합을 통하여 임피던스 변환되어 급전부(320)에 전달된다. 이는 저주파 대역에서 널리 사용되는 변압기(transformer)를 통한 임피던스 변환 원리와 동일하다..
도 4는 도 3의 태그 안테나(300)를 모델링한 회로의 회로도이다. 회로는 공진부(310)의 임피던스(
Figure 112005019678617-pat00026
), 급전부(320)의 임피던스(
Figure 112005019678617-pat00027
) 및 상호인덕턴스(
Figure 112005019678617-pat00028
)을 가지는 변압기로 구성된다.
공진부(310)의 임피던스(
Figure 112005019678617-pat00029
)와 급전부(320)의 임피던스(
Figure 112005019678617-pat00030
)는 각각 수학식1과 수학식2로 표현된다.
Figure 112005019678617-pat00031
여기서,
Figure 112005019678617-pat00032
은 각각 공진부(310) 등가회로의 저항, 커패시턴스, 자체 인덕턴스(self inductance) 값이고, ω는 태그 안테나(300)의 동작 주파수이다.
Figure 112005019678617-pat00033
여기서,
Figure 112005019678617-pat00034
는 급전부(320) 등가회로의 자체 인덕턴스 값이다.
공진부(310)의 임피던스(
Figure 112005019678617-pat00035
)는 공진부의 특성 계수(quality factor,
Figure 112005019678617-pat00036
)와 공진주파수(
Figure 112005019678617-pat00037
)를 이용하여 수학식3과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112005019678617-pat00038
여기서,
Figure 112005019678617-pat00039
,
Figure 112005019678617-pat00040
,
Figure 112005019678617-pat00041
이다.
급전부(320)의 양단(321A, 321B)에서 바라본 태그 안테나(300)의 입력 임피던스(
Figure 112005019678617-pat00042
)는 수학식 4로 표현된다.
Figure 112005019678617-pat00043
수학식4를 통해서 알 수 있듯이, 공진부(310)의 임피던스(
Figure 112005019678617-pat00044
)는 유도 결합을 통하여 변환된 임피던스(
Figure 112005019678617-pat00045
)로 급전부(320)의 양단(321A, 321B)에서 보이게 된다. 안테나 임피던스(
Figure 112005019678617-pat00046
)의 실수부(
Figure 112005019678617-pat00047
)와 허수부(
Figure 112005019678617-pat00048
)는 각각 수학식5와 수학식6으로 표현될 수 있다.
Figure 112005019678617-pat00049
Figure 112005019678617-pat00050
수학식5에 따르면, 태그 안테나(300)가 공진할 경우(
Figure 112005019678617-pat00051
, 즉,
Figure 112005019678617-pat00052
) 공진부 임피던스의 실수부(
Figure 112005019678617-pat00053
와, 공진부(310) 및 급전부(320) 간의 상호인덕턴스(
Figure 112005019678617-pat00054
)를 조정하면 안테나 임피던스의 실수부(
Figure 112005019678617-pat00055
)를 조정할 수 있다. 또한 수학식6에 따르면, 태그 안테나(300)가 공진할 경우(
Figure 112005019678617-pat00056
, 즉,
Figure 112005019678617-pat00057
) 급전부(320) 루프의 자체 인덕턴스(
Figure 112005019678617-pat00058
)만을 조정하면, 안테나 임피던스의 허수부(
Figure 112005019678617-pat00059
)를 조정할 수 있다 (공진 주파수에서
Figure 112005019678617-pat00060
이므로, 수학식6에서 등호 오른쪽의 두 번째 항은 영(zero)이 됨). 이와 같이, 안테나 임피던스의 허수부(
Figure 112005019678617-pat00061
)는 급전부(320)의 자체 인덕턴스(
Figure 112005019678617-pat00062
)에만 영향을 받으므로, 급전부(320)의 자체 인덕턴스(
Figure 112005019678617-pat00063
)를 동일하게 유지하면서 공진부(310)와 급전부(320) 간의 상호인덕턱스(
Figure 112005019678617-pat00064
)를 조정하면 안테나 임피던스의 실수부(
Figure 112005019678617-pat00065
)를 허수부(
Figure 112005019678617-pat00066
)와 독립적으로 조정할 수 있다.
한편, 수학식6에서 우변의 첫번째 항은 주파수(
Figure 112005019678617-pat00067
)가 증가함에 따라 양(positive)의 기울기를 가지는 항이고, 두번째 항은 공진 주파수(
Figure 112005019678617-pat00068
) 부근에서 주파수(
Figure 112005019678617-pat00069
)가 증가함에 따라 음(negative) 기울기를 가지는 항이다. 따라서 두 항을 더한 값인 허수부(
Figure 112005019678617-pat00070
)는 공진주파수 부근에서 두 항의 기울기가 상쇄되어 상대적으 로 작은 기울기를 갖게 되는 특징이 있다. 따라서, 본 발명에 따른 안테나 급전 구조를 이용하면 주파수 변화에 따른 전체 안테나 임피던스의 변화를 상대적으로 작게 만들 수 있으므로, 태그 안테나(123)와 RF 프런트 엔드(121)와의 임피던스 정합을 광대역으로 시킬 수 있다.
전술한 바와 같이, 안테나 임피던스(
Figure 112005019678617-pat00071
)는 공진부(310)와 급전부(320)의 기하학적 모양과 치수(dimension) 및 상호 간의 위치에 의하여 결정된다. 즉, 안테나 임피던스의 실수부(
Figure 112005019678617-pat00072
)와 허수부(
Figure 112005019678617-pat00073
)는 각각 상호인덕턴스(
Figure 112005019678617-pat00074
)와 급전부(320)의 자체 인덕턴스(
Figure 112005019678617-pat00075
)에 의해 결정될 수 있다. 도3을 다시 참조하면, 급전부(320)의 직사각형 루프는 루프의 선폭(321), 루프의 내부 면적(323), 공진부(310)와 인접한 루프면의 길이(322), 공진부(310)와 루프의 간격(324)에 의하여 특징이 지워진다. 루프의 선폭(321)과 내부 면적(323)은 주로 루프의 자체 인덕턴스(
Figure 112005019678617-pat00076
)를 결정한다. 또한, 공진부(310)와 인접한 루프면의 길이(322), 공진부(310)와 루프의 간격(324)은 공진부(310)와 급전부(320) 간의 상호인덕턴스(
Figure 112005019678617-pat00077
)를 결정한다.
따라서, 루프의 선폭(321)과 내부 면적(323)을 일정하게 유지하면서, 공진부(310)와 인접한 루프면의 길이(322) 또는 공진부(310)와 루프의 간격(324)을 변화시키면 루프의 자체 인덕턴스(
Figure 112005019678617-pat00078
)의 큰 변화 없이 상호인덕턴스(
Figure 112005019678617-pat00079
)를 조정할 수 있으므로, 안테나 임피던스의 허수부(
Figure 112005019678617-pat00080
)의 큰 변화 없이 실수부(
Figure 112005019678617-pat00081
)를 증감시킬 수 있다. 공진부(310)와 인접한 루프면의 길이(322)를 증가시키거나, 공진부(310)와 루프의 간격(324)을 감소시키면 상호인덕턴스(
Figure 112005019678617-pat00082
)가 증가하여 안테나 임피던스 의 실수부(
Figure 112005019678617-pat00083
)가 증가한다. 반대로, 공진부(310)와 인접한 루프면의 길이(322)를 감소시키거나, 공진부(310)와 루프의 간격(324)을 증가시키면 상호인덕턴스(
Figure 112005019678617-pat00084
)가 감소하여 안테나 임피던스의 실수부(
Figure 112005019678617-pat00085
)가 감소한다.
한편, 공진부(310)에 인접한 루프 면의 길이(322)와, 공진부(310) 및 루프간의 간격(324)을 일정하게 유지하면서, 루프의 선폭(321) 또는 내부 면적(323)을 변화시키면, 상호인덕턴스(
Figure 112005019678617-pat00086
)의 큰 변화 없이 루프의 자체 인덕턴스(
Figure 112005019678617-pat00087
)를 조정할 수 있으므로, 안테나 임피던스의 실수부(
Figure 112005019678617-pat00088
)의 큰 변화 없이 허수부(
Figure 112005019678617-pat00089
)를 증감시킬 수 있다. 루프의 선폭(321)을 감소시키거나, 루프의 내부 면적(323)을 증가시키면 루프의 자체 인덕턴스(
Figure 112005019678617-pat00090
)가 증가하여 안테나 임피던스의 허수부(
Figure 112005019678617-pat00091
)가 증가한다. 반대로, 루프의 선폭(321)을 증가시키거나, 루프의 내부 면적(323)을 감소시키면 루프의 자체 인덕턴스(
Figure 112005019678617-pat00092
)가 감소하여 안테나 임피던스의 허수부(
Figure 112005019678617-pat00093
)가 감소한다.
도 3에서 공진부(310)는 급전점(311)을 기준으로 할 때 반파장 다이폴 구조이다. 그러나 공진부(310)는 폴디드 다이폴(folded dipole), 루프(loop), 미앤더(meander) 구조 등 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련자에게 잘 알려진 임의의 안테나 구조가 적용될 수 있다. 일반적으로 RFID 태그는 특정 사물에 부착되어 사용되는데, 이때 공진부(310)의 공진주파수는 공진부(310) 자체뿐만 아니라 태그를 부착할 물체의 구조 및 전기적 성질에 의해서도 영향을 받으므로 이를 고려하여 공진부를 설계하여야 한다. 한편, 도3에서 급전부(320)와 공진부(310)의 결합 위치인 급전점(311)을 변화시킴으로써, 급전점(311) 변화에 따른 공진부(310)의 다양한 임피던스(
Figure 112005019678617-pat00094
)를 급전부(320)에 유도 결합시켜 안테나 임피던스(
Figure 112005019678617-pat00095
)를 조정할 수 있다. 즉, 도3에서 급전점(311)이 공진부(310)의 중앙에 위치하고 있으나, 반드시 급전점(311)이 공진부(310)의 중앙에 위치할 필요는 없으며, 급전점(311) 위치에 따른 공진부 임피던스(
Figure 112005019678617-pat00096
)가 임피던스변환되어 안테나 임피던스(
Figure 112005019678617-pat00097
)에 반영될 수 있다.
도 3에서 급전부(320)는 직사각형 루프 형태이다. 급전부(320)는 직사각형 루프뿐만 아니라, 삼각형 루프와 사각형 루프를 포함한 다각형 루프 및 원형 루프를 포함한 곡선형 루프도 적용이 가능하다. 당업자라면 급전부(320)가 다각형 루프 또는 곡선형 루프인 경우에도, 루프의 선폭 또는 루프 내부 면적의 변화에 의해 급전부(320)의 자체 인덕턴스를 조절하여 안테나 임피던스의 허수부를 조절하고, 공진부와 인접한 루프 면의 길이 또는 공진부와 루프의 간격의 변화에 의해 상호 인덕턴스를 조절하여 안테나 임피던스의 실수부를 조절할 수 있다는 것을 알 것이다.
다만 루프의 크기가 너무 커서 루프 자체가 공진부(310)의 공진 주파수 근처에서 공진하게 되면, 안테나 임피던스(
Figure 112005019678617-pat00098
)의 실수부(
Figure 112005019678617-pat00099
)와 허수부(
Figure 112005019678617-pat00100
)를 독립적으로 조정하기가 매우 어렵게 된다. 따라서, 루프의 내곽 둘레가 공진부(310)의 공진 주파수에 해당하는 파장(wavelength)의 30% 보다 작은 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 태그 안테나(300)를 제작시, 기판(substrate) 위에 전도성 물질을 두께 0.1mm 이하의 박막 형태로 적층한다. 기판의 재료는 유리, 세라믹, 테플론, 에폭시, FR4와 같은 단단한 물질이거나, 폴리이미드(polyimide), 종이, 플라 스틱과 같은 얇고 유연한 유기 물질(organic material)이 사용될 수 있다. 기판의 전기적 성질 및 두께에 따라서 안테나의 공진주파수가 달라질 수 있으므로, 이를 안테나의 설계에 반영하여야 한다. 전도성 물질은 구리, 구리합금, 알루미늄, 전도성 잉크 등이 사용되며, 에칭(etching)이나 증착 또는 인쇄 방법을 통하여 기판 위에 전도성 물질의 안테나 패턴을 형성한다. 공진부(310)와 급전부(320)는 서로 다른 전도성 물질로 제작될 수 있으며, 또한 서로 다른 방법으로 제작될 수 있다.
여기서, 본 발명에 따른 태그 안테나(300)는 공진부(310)와 급전부(320)가 DC(Direct Current)적으로 개방(open)되어 있다. 따라서, 공진부(310)와 급전부(320)가 하나의 기판의 동일 면에 형성될 수 있을 뿐만 아니라, 하나의 기판의 서로 다른 면에 각각 형성될 수 있다. 또한, 별도의 기판에 각각 공진부(310)와 급전부(320)를 형성한 후 서로 간의 위치를 조정하여 결합시킴으로써, 태그 안테나(300)를 구성할 수 있다.
예를 들어, 상품 포장용 종이 상자에 RFID 태그를 부착해야 하는 경우, 공진부(310)는 전도성 잉크를 이용하여 종이 상자 위에 인쇄하여 제작하고, 급전부(320)는 에칭 방법을 이용하여 별도로 제작한 후 종이 상자 위에 인쇄된 공진부 근처에 붙임으로써 태그 안테나(300)를 구성할 수 있다. 이때, 급전부(320)의 모양을 규격화 또는 표준화시켜 별도로 급전부(320)를 제작한 후, 적용 분야에 따라 다양한 형태로 설계 및 제작된 공진부(310)와 결합시켜 사용할 수 있다. 이와 같이 안테나(300)의 전체 모양에 상관없이 규격화된 급전부(320)를 독립적으로 제작할 수 있으므로, RFID 태그 칩과 안테나(300)의 인레이(inlay) 공정, 즉, RFID 태그 칩을 안테나(300)에 연결시키는 공정을 통일시킬 수 있으며, 태그의 제작 단가도 줄일 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 태그 안테나(500)의 구성도이다. 태그 안테나(500)는 공진부(510)와 급전부(520)로 구성된다. 공진부(510)는 통상의 안테나 구조와 달리, 사다리꼴(trapezoid) 평면 다이폴 구조의 양단에 미앤더 구조를 적용시킨 형태이다. 단순히 폭이 좁은 선을 이용하여 안테나의 전체 부분을 미앤더 구조로 설계하면 안테나의 전기적 유효 길이(effective length)는 증가하지만, 반대로 안테나의 대역폭이 감소하는 효과가 있다. 이를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 공진부는, 중앙 부분(512)은 사다리꼴(trapezoid) 구조를 가지고 양단은 미앤더 구조를 가진다. 사다리꼴의 평면 다이폴 안테나는 광대역 특성을 가지므로 미앤더 구조의 단점을 보완할 수 있다. 한편, 태그 안테나(500)의 급전부(520)는 직사각형 루프 형태이다.
도 6A는 도5의 태그 안테나(500)에 대해 주파수의 변화에 따른 안테나 입력임피던스의 변화를 보여주는 그래프이다. 그림에서 안테나 입력 임피던스의 실수부(
Figure 112005019678617-pat00101
와 허수부(
Figure 112005019678617-pat00102
)는 각각 공진주파수(
Figure 112005019678617-pat00103
)를 중심으로 대칭적인 구조를 가지고 있음을 알 수 있다. 특히, 허수부(
Figure 112005019678617-pat00104
)의 경우 공진주파수(
Figure 112005019678617-pat00105
) 전후(前後)의 인접 영역에서 주파수가 증가함에 따라 임피던스 기울기의 부호가 변하는 극대점 및 극소점을 가지고 있는데, 이는 광대역 안테나에서 볼 수 있는 전형적인 임피던스 모양이다. 도 6A에는 RFID 태그의 RF 프런트 엔드(121)의 임피던스(
Figure 112005019678617-pat00106
)도 함 께 표시되어 있다. 태그 안테나(500)의 공진주파수(
Figure 112005019678617-pat00107
) 부근에서 공액 정합이 잘 이루어져 있음을 알 수 있다.
도 6B는 도 6A의 결과를 이용하여 태그 안테나(500)와 RF 프런트 엔드(121) 사이의 반사 손실(return loss)을 계산한 결과를 보여주는 그래프이다. 10dB 이상의 반사 손실을 기준으로 할 때, 태그 안테나(500)는 중심주파수(910MHz) 전후에서 80MHz 이상의 넓은 임피던스 대역폭을 가지고 있음을 알 수 있다. 모의실험에 사용한 태그 안테나(500)는 길이(501)와 폭(502)이 각각 7cm와 2.4cm이며, 기판은 비유전율이 3.2이고 두께가 0.1mm인 PET(polyethylene terephthalate)이다. 안테나가 이러한 사양을 갖는 경우, 종래의 일반적인 안테나 설계 방법을 이용하면, 50MHz 이상의 대역폭을 얻기가 매우 힘들다. 그러나, 도6B에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 급전구조의 태그 안테나(500)를 사용하면 저항에 비하여 용량성 리액턴스가 큰 임피던스를 가지는 RF 프런트 엔드(121)에 효율적인 광대역 정합이 가능하다. 도6B에서 사용된 태그 안테나(500)는 루프 외곽 길이가 15mm X 7.2mm이고, 선폭이 1.5mm이며, 루프와 공진부의 간격은 1.5mm이다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
본 발명은 유도결합 급전방식을 이용하여 태그 안테나가 저항 대비 용량성 리액턴스가 큰 입력 임피던스를 가지는 RF 프런트 엔드에 효율적으로 광대역 정합이 가능한 효과를 제공한다. 또한, 본 발명은 유도결합 급전방식을 이용한 정합을 통해 소형, 경량, 저가로 안테나를 제작할 수 있는 효과를 제공한다. 또한, 본 발명은 태그 안테나의 공진부가 사다리꼴 평면 다이폴 구조 양단에 미앤더 구조를 가짐으로써 유효 길이를 증가시킴과 동시에 광대역 특성을 가질 수 있어서 소형 고효율의 태그 안테나를 구현할 수 있다.

Claims (51)

  1. 안테나에 있어서,
    상기 안테나의 방사체(radiator)로서 상기 안테나의 동작주파수(operating frequency)에서 공진하는 공진부; 및
    상기 안테나에 연결되는 소자에 RF 신호를 제공하며, 상기 안테나의 동작주파수에 해당하는 파장의 30% 이하인 내곽 둘레를 갖는 루프(loop) 형태의 급전부를 포함하며,
    상기 공진부와 상기 급전부는 상호 유도결합되는
    안테나.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공진부는 상기 안테나의 공진주파수를 결정하며,
    상기 급전부는 상기 소자에 접속하는 터미널(terminal)이 형성된 루프(loop) 형태이며,
    상기 안테나의 입력임피던스의 허수부는 상기 루프의 자체 인덕턴스(self-inductance)에 의하여 결정되는
    안테나.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 루프의 선폭에 따라 상기 안테나의 임피던스의 허수부가 변화하는 특성을 이용하여 임피던스가 조절된
    안테나.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 루프의 선폭이 감소함에 따라 상기 허수부가 증가하는 특성을 이용하여 임피던스가 조절된
    안테나.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 루프의 내부 면적에 따라 상기 안테나의 임피던스의 허수부가 변화하는 특성을 이용하여 임피던스가 조절된
    안테나.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 루프의 내부 면적이 증가함에 따라 상기 허수부가 증가하는 특성을 이용하여 임피던스가 조절된
    안테나.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 공진부와 상기 루프간의 거리에 따라 상기 안테나의 임피던스의 실수부가 변화하는 특성을 이용하여 임피던스가 조절된
    안테나.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 공진부와 상기 루프간의 거리가 증가함에 따라 상기 실수부가 감소하는 특성을 이용하여 임피던스가 조절된
    안테나.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 공진부와 인접한 루프면의 길이에 따라 상기 안테나의 임피던스의 실수부가 변화하는 특성을 이용하여 임피던스가 조절된
    안테나.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 루프면의 길이가 증가함에 따라 상기 실수부가 증가하는 특성을 이용하여 임피던스가 조절된
    안테나.
  11. 제3항내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 허수부는
    유도성 리액턴스인
    안테나.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 루프는
    다각형 루프인
    안테나.
  13. 제2항에 있어서,
    상기 루프는
    원형을 포함한 곡선형 루프인
    안테나.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 공진부는
    다이폴(dipole), 폴디드 다이폴(folded dipole), 루프(loop), 미앤더(meander)를 포함한 구조 중 어느 하나인
    안테나.
  15. 삭제
  16. 제1항에 있어서,
    상기 공진부와 상기 급전부의 결합위치인 급전점이 변화함에 따라 상기 안테나의 임피던스가 변화하는 특성을 이용하여 임피던스가 조절된
    안테나.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 공진부와 상기 급전부는
    DC(Direct Current)적으로 개방되어 있는
    안테나.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 공진부와 상기 급전부는
    하나의 기판의 동일 면에 제작되는
    안테나.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 공진부와 상기 급전부는
    하나의 기판의 서로 다른 면에 각각 제작되는
    안테나.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 공진부와 상기 급전부는
    각각 별도의 기판에 제작되는
    안테나.
  21. 삭제
  22. 제1항에 있어서,
    상기 공진부와 상기 급전부간의 상호 인덕턴스를 조정함에 따라 상기 안테나의 임피던스의 실수부가 변화하는 특성을 이용하여 임피던스가 조절된
    안테나.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 상호 인덕턴스가 증가함에 따라 상기 실수부가 증가하는 특성을 이용하여 임피던스가 조절된
    안테나.
  24. 제1항에 있어서,
    상기 공진부의 저항을 조정함에 따라 상기 안테나의 임피던스의 실수부가 변화하는 특성을 이용하여 임피던스가 조절된
    안테나.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 저항이 증가함에 따라 상기 실수부가 감소하는 특성을 이용하여 임피던스가 조절된
    안테나.
  26. 제1항에 있어서,
    상기 급전부의 자체 인덕턴스를 조정함에 따라 상기 안테나의 임피던스의 허수부가 변화하는 특성을 이용하여 임피던스가 조절된
    안테나.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 자체 인덕턴스가 증가함에 따라 상기 허수부가 증가하는 특성을 이용하여 임피던스가 조절된
    안테나.
  28. RFID(Radio Frequency Identification) 태그에 있어서,
    RFID 리더로부터 RF 신호를 수신하는 안테나;
    상기 RF 신호를 정류 및 검파하는 RF 프런트 엔드; 및
    상기 RF 프런트 엔드에 연결된 신호처리부를 포함하며,
    상기 안테나는
    상기 안테나의 방사체(radiator)로서 상기 안테나의 동작주파수(operating frequency)에서 공진하는 공진부; 및
    상기 안테나에 연결되는 소자에 RF 신호를 제공하며, 상기 안테나의 동작주파수에 해당하는 파장의 30% 이하인 내곽 둘레를 갖는 루프(loop) 형태의 급전부를 포함하며,
    상기 공진부와 상기 급전부는 상호 유도결합되는
    RFID 태그.
  29. 제 28항에 있어서,
    상기 공진부와 상기 급전부는
    하나의 기판의 동일 면에 제작되는
    RFID 태그.
  30. 제28항에 있어서,
    상기 공진부와 상기 급전부는
    하나의 기판의 서로 다른 면에 각각 제작되는
    RFID 태그.
  31. 제28항에 있어서,
    상기 공진부와 상기 급전부는
    각각 별도의 기판에 제작되는
    RFID 태그.
  32. 제29항 내지 제31항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 기판은
    유리, 세라믹, 테플론, 에폭시, FR4 를 포함하는 물질 중 어느 하나인
    RFID 태그.
  33. 제29항 내지 제31항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 기판은
    유기물질인
    RFID 태그.
  34. 제28항에 있어서,
    상기 공진부 및 급전부에 사용되는 전도성 물질은
    구리, 구리합금, 알루미늄, 전도성 잉크를 포함하는 물질 중 어느 하나인
    RFID 태그.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 공진부와 상기 급전부는
    서로 다른 전도성 물질로 제작되는
    RFID 태그.
  36. 제28항에 있어서,
    상기 공진부의 공진주파수는
    공진부의 구조, 상기 안테나가 적층되는 기판의 성질 및 두께, 상기 태그가 부착되는 물체의 구조 및 전기적 성질에 의해 결정되는
    RFID 태그.
  37. 삭제
  38. 제28항에 있어서,
    상기 공진부는
    상기 안테나의 공진주파수를 결정하며,
    상기 급전부는
    상기 소자에 접속하는 터미널(terminal)이 형성된 루프(loop) 형태이며,
    상기 안테나의 입력임피던스의 허수부는
    상기 루프의 자체 인덕턴스(self-inductance)에 의하여 결정되는
    RFID 태그.
  39. 제38항에 있어서,
    상기 루프의 선폭 또는 내부 면적 중 적어도 어느 하나에 의해 상기 안테나의 임피던스의 허수부가 변화하는 특성을 이용하여 상기 안테나의 임피던스가 조절된
    RFID 태그.
  40. 제38항에 있어서,
    상기 공진부와 상기 루프간의 거리 또는 상기 공진부와 인접한 루프면의 길이 중 적어도 어느 하나에 의해 상기 안테나의 임피던스의 실수부가 변화하는 특성을 이용하여 상기 안테나의 임피던스가 조절된
    RFID 태그.
  41. 제38항에 있어서,
    상기 루프는
    다각형 루프인
    RFID 태그.
  42. 제38항에 있어서,
    상기 루프는
    원형을 포함한 곡선형 루프인
    RFID 태그.
  43. 제28항에 있어서,
    상기 공진부는
    다이폴(dipole), 폴디드 다이폴(folded dipole), 루프(loop), 미앤더(meander)를 포함한 구조중 어느 하나인
    RFID 태그.
  44. 삭제
  45. 제28항에 있어서,
    상기 안테나는
    상기 RFID 리더로 부터 송출되는 RF신호 주파수에서 공진하는
    RFID 태그.
  46. 제28항에 있어서,
    상기 공진부 및 급전부는
    에칭, 증착, 인쇄를 포함하는 방법 중 어느 하나에 의해 제작되는
    RFID 태그.
  47. 제46항에 있어서,
    상기 공진부와 상기 급전부는
    서로 다른 방법에 의해 제작되는
    RFID 태그.
  48. 제2항의 안테나의 임피던스 정합 방법에 있어서,
    상기 루프의 선폭에 따라 상기 안테나의 임피던스의 허수부가 변화하는 특성을 이용하는
    안테나의 임피던스 정합 방법.
  49. 제48항에 있어서,
    상기 루프의 내부 면적에 따라 상기 안테나의 임피던스의 허수부가 변화하는 특성을 이용하는
    안테나의 임피던스 정합 방법.
  50. 제49항에 있어서,
    상기 공진부와 상기 루프간의 거리에 따라 상기 안테나의 임피던스의 실수부가 변화하는 특성을 이용하는
    안테나의 임피더스 정합 방법.
  51. 제50항에 있어서,
    상기 공진부와 인접한 루프면의 길이에 따라 상기 안테나의 임피던스의 실수부가 변화하는 특성을 이용하는
    안테나의 임피더스 정합 방법.
KR1020050031363A 2004-12-08 2005-04-15 유도 결합 급전 방식의 안테나, ｒｆｉｄ 태그 및 안테나임피던스 정합방법 KR100793060B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/297,256 US7545328B2 (en) 2004-12-08 2005-12-07 Antenna using inductively coupled feeding method, RFID tag using the same and antenna impedance matching method thereof

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20040103025 2004-12-08
KR1020040103025 2004-12-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060064454A KR20060064454A (ko) 2006-06-13
KR100793060B1 true KR100793060B1 (ko) 2008-01-10

Family

ID=37160009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050031363A KR100793060B1 (ko) 2004-12-08 2005-04-15 유도 결합 급전 방식의 안테나, ｒｆｉｄ 태그 및 안테나임피던스 정합방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100793060B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9098791B2 (en) 2012-11-01 2015-08-04 Electronics And Telecommunications Research Institute Tag integrated circuit module apparatus and method of fabricating tag integrated circuit module apparatus

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100714489B1 (ko) * 2005-06-20 2007-05-04 주식회사 오성전자 미앤더드 슬릿 안테나
US7589675B2 (en) 2006-05-19 2009-09-15 Industrial Technology Research Institute Broadband antenna
KR100835268B1 (ko) * 2006-07-21 2008-06-09 대구대학교 산학협력단 초소형 알에프아이디 태그
KR100835266B1 (ko) * 2006-07-21 2008-06-05 대구대학교 산학협력단 소형 알에프아이디 태그
KR101112633B1 (ko) * 2006-12-28 2012-02-15 엘지전자 주식회사 안테나 및 이동단말기
KR100817758B1 (ko) * 2006-11-01 2008-03-31 주식회사 에이스테크놀로지 고유전체 및 고자성체 재료가 결합된 물질을 이용한 소형광대역 내장형 안테나
KR101102122B1 (ko) * 2007-07-18 2012-01-02 후지쯔 가부시끼가이샤 무선 태그 및 무선 태그의 제조 방법
KR20090032509A (ko) 2007-09-28 2009-04-01 한국전자통신연구원 금속 부착용 전파 식별 태그 안테나
KR101102539B1 (ko) * 2009-07-13 2012-01-04 한국후지필름 주식회사 인쇄형 범용 안테나

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6417816B2 (en) 1999-08-18 2002-07-09 Ericsson Inc. Dual band bowtie/meander antenna
WO2003096478A1 (en) * 2002-04-25 2003-11-20 Cet Technologies Pte Ltd An antenna

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6417816B2 (en) 1999-08-18 2002-07-09 Ericsson Inc. Dual band bowtie/meander antenna
WO2003096478A1 (en) * 2002-04-25 2003-11-20 Cet Technologies Pte Ltd An antenna

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9098791B2 (en) 2012-11-01 2015-08-04 Electronics And Telecommunications Research Institute Tag integrated circuit module apparatus and method of fabricating tag integrated circuit module apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060064454A (ko) 2006-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7545328B2 (en) Antenna using inductively coupled feeding method, RFID tag using the same and antenna impedance matching method thereof
KR100793060B1 (ko) 유도 결합 급전 방식의 안테나, ｒｆｉｄ 태그 및 안테나임피던스 정합방법
US8009118B2 (en) Open-ended two-strip meander line antenna, RFID tag using the antenna, and antenna impedance matching method thereof
US7629929B2 (en) Antenna using proximity-coupled feed method, RFID tag having the same, and antenna impedance matching method thereof
KR100839601B1 (ko) 종단이 단락된 급전 라인과의 근접 결합을 이용한 안테나,ｒｆⅰｄ 태그 및 안테나 임피던스 정합 방법
US8098201B2 (en) Radio frequency identification tag and radio frequency identification tag antenna
US8358251B2 (en) Antenna for a backscatter-based RFID transponder
KR101225038B1 (ko) 마이크로스트립라인을 이용한 태그 안테나 및 그 제작방법, 알에프아이디 태그
KR100763596B1 (ko) 루프 구조와 헬리컬 구조를 이용한 안테나, 이를 이용한ｒｆⅰｄ 태그 및 안테나 임피던스 정합 방법
KR20100024403A (ko) 고 이득 ｒｆｉｄ태그 안테나
KR100820544B1 (ko) Ｒｆｉｄ 태그 및 그 안테나
US20140203989A1 (en) High frequency (hf)/ultra high frequency (uhf) radio frequency identification (rfid) dual-band tag antenna
US20110114735A1 (en) RFID Tag
KR100846873B1 (ko) 종단이 개방된 2-스트립 미앤더 라인 안테나, 이를 이용한ｒｆⅰｄ 태그 및 안테나 임피던스 정합 방법
KR100688093B1 (ko) 근접 결합 급전 방식을 이용한 안테나, ｒｆⅰｄ 태그 및안테나 임피던스 정합 방법
KR101065651B1 (ko) 알에프아이디 태그 안테나
WO2005048476A1 (en) Radio frequency transponder with electrically short uhf antenna
WO2007089106A1 (en) Antenna using proximity-coupling between radiation patch and short-ended feed line, rfid tag employing the same, and antenna impedance matching method thereof
KR20100074541A (ko) Ｒｆｉｄ 태그 안테나
JP4825213B2 (ja) Ｙ形状全方向アンテナを有する非接触ラベル
KR101720688B1 (ko) 마이크로스트립 안테나
KR20120007945A (ko) 2단 급전 슬릿을 가진 마이크로스트립 안테나 및 제조 방법
KR20120116028A (ko) Ｒｆｉｄ 태그용 마이크로스트립 안테나
Qing et al. UHF near-field RFID reader antenna
FI130267B (en) UHF RFID tag

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
B601 Maintenance of original decision after re-examination before a trial
E801 Decision on dismissal of amendment
S901 Examination by remand of revocation
GRNO Decision to grant (after opposition)
GRNT Written decision to grant
G170 Publication of correction
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121206

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131209

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141229

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee